微电子器件与电路教学大纲.doc

《微电子器件与电路教学大纲.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、微电子器件与电路一、课程基本情况课程编号30260063开课单位微纳电子学系课程名称中文名称微电子器件与电路英文名称MicroelectronicDevicesandCircuits教学目的与重点本课程内容涵盖微电子学专业所需掌握的主要基础知识，包括半导体材料与集成电路制造工艺的简单介绍、然后再学习半导体物理基本知识、重点讨论pn结二极管、双极型晶体管和MOS场效应晶体管等半导体器件的结构、制备与工作原理，最后还将介绍微电子器件的最新进展以及集成电路的分析与设计技术。课程负责人张莉，许军课程类型□文化素质课□公共基础课■学科基础课□专业基础课□专业课□

2、其它教学方式■讲授为主□实验/实践为主□专题讨论为主□案例教学为主□自学为主□其它授课语言■中文□中文＋英文（英文授课>50%）□英文□其他外语学分学时学分3总学时48考核方式及成绩评定标准微电子专业的学生：作业10%，课堂练习10%，期中（半开卷）30%，期末（半开卷）50%其他专业：考勤，作业，课堂练习教材及主要参考书中文外文教材半导体器件导论AnIntroductiontoSemiconductorDevice主要参考书微电子技术基础——双极、场效应晶体管原理先修要求、适用院系及专业先修课程：大学物理适用先修了《大学物理》的各系同学二、课程内容简

3、介本课程内容涵盖微电子学专业所需掌握的主要基础知识，包括半导体材料与集成电路制造工艺的简单介绍、然后再学习半导体物理基本知识、重点讨论pn结二极管、双极型晶体管和MOS场效应晶体管等半导体器件的结构、制备与工作原理，最后还将介绍微电子器件的最新进展以及集成电路的分析与设计技术。通过本课程的学习，学生将对微电子专业从物理到电路有一个全面的了解，重点在掌握半导体器件的工作原理及在集成电路中的应用。还将了解微电子的应用领域及研究热点、学科方向与发展趋势等内容。微电子专业的学生在本课程的基础上，能顺利进入后续课程的学习。对于非微电子专业的学生，本课程将为其进入

4、微电子学研究领域或与微电子学相关的交叉学科，打下一个初步扎实的基础。三、课程主要教学内容第1章绪论（1学时）第2章晶体结构（2学时）2.1半导体材料：材料的原子构成，纯度，结构2.2固体的类型2.3晶体结构：单胞的概念，三维立方单胞，半导体晶格，密勒指数2.4成键2.5固体的缺陷2.6晶体的生长：超纯硅的获取，单晶硅的形成2.7器件制造工艺：氧化第3章固体理论（3学时）3.1量子化力学简介3.2能量量子化和禁带的概念3.3禁带理论：禁带的形成，载流子（电子和空穴），有效质量3.4态密度第4章平衡态半导体（3学时）4.1半导体中的载流子：电子和空穴的平衡

5、态分布，本征材料内的载流子浓度，本征费米能级4.2掺杂原子核能级4.3非本征材料中的载流子分布4.4载流子浓度：有效掺杂4.5载流子浓度的计算4.6费米能级的位置：载流子浓度与温度的关系4.7器件制造工艺：扩散和离子注入第5章载流子输运和过剩载流子（3学时）5.1漂移：漂移的定义与图像，漂移电流，迁移率，电阻率，能带弯曲5.2扩散：扩散的定义与图像，热探针测量法，扩散和总电流，扩散系数与迁移率的关系5.3缓变杂质分布5.4产生-复合：产生-复合的定义与图像，动量分析，产生-复合统计，少子寿命第6章pn结和金属-半导体接触（4学时）6.1pn结的基本结构

6、6.2零偏pn结和反偏pn结：泊松方程，内建电势，耗尽近似6.3金属-半导体接触：Schottky势垒；Schottky结的反向特性6.4正偏pn结和Schottky结6.5金属-半导体欧姆接触第7章金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）（9学时）7.1MOSFET的结构和基本工作原理7.2MOS电容：能带结构，电荷分布和耗尽层7.3MOS电容的电势差：功函数差，氧化层电荷，平带电压，阈值电压7.4MOS电容的CV特性7.5MOSFET的直流特性：电流电压关系，衬偏调制效应7.6MOSFET的小信号特性：小信号等效电路7.7MOSFET的器件

7、制造工艺介绍第8章MOSFET的深入介绍（3学时）8.1按比例缩小8.2非理想效应：亚阈值导电，沟道长度调制效应，迁移率调制，速度饱和8.3阈值电压修正：短沟效应，窄沟效应，衬偏调制效应8.4其它电学特性：氧化层击穿，源漏穿通，DIBL，热载流子效应，离子注入调整阈值电压8.5器件制造工艺：特殊结构的MOSFET第9章半导体中的过剩载流子（3学时）9.1载流子的产生与复合9.2过剩载流子的分析：连续性方程，扩散方程9.3双极扩散理论9.4准费米能级9.5过剩载流子的寿命9.6表面效应：表面态，表面复合速度第10章pn结和Schottky结二极管（4学时

8、）10.1pn结的理想电流-电压特性10.2Schottky的理想电流-电压特性10.3pn结